【正文】 常認(rèn)為動(dòng)作是瞬時(shí)完成的。這就需要選擇最佳的設(shè)計(jì)方法，達(dá)到最佳狀態(tài)。 工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展對(duì) PLC 有重要影響。目前，多數(shù) PLC 軟件產(chǎn)品和相當(dāng)一部分儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其它設(shè)備具有了 OPC 功能。 2) IEC 制訂了基于 Windows 的編程語言標(biāo)準(zhǔn) IEC611313，它規(guī)定了指令表(IL)、梯形圖 (LD)、順序功能圖 (SFC)、功能塊圖 (FBD)、結(jié)構(gòu)化文本 (ST)五種編程語言。 開放性和互操作性大大發(fā)展 :PLC 在發(fā)展過程中，各 PLC 制造商為了壟斷和擴(kuò)大各自市場(chǎng)，處于群雄割據(jù)的局面，各自發(fā)展自己的標(biāo)準(zhǔn)，兼容性很差，這給用戶使用帶來不便，并增加了維護(hù)成本。 三、 PLC 發(fā)展的重點(diǎn) 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 6 人機(jī)界面 更加友好 :PLC 制造商紛紛通過收購或聯(lián)合軟件企業(yè)、或發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，大大提高了其軟件水平，多數(shù) PLC 品牌擁有與之相應(yīng)的開發(fā)平臺(tái)和組態(tài)軟件，軟件和硬件的結(jié)合，提高了系統(tǒng)的性能，同時(shí)，為用戶的開發(fā)和維護(hù)降低了成本，使更易形成人機(jī)友好的控制系統(tǒng)，目前， PLC＋網(wǎng)絡(luò)＋ IPC＋ CRT 的模式被廣泛應(yīng)用。大中型集控系統(tǒng)采用歐美 PLC 居多，小型控制系統(tǒng)、機(jī)床、設(shè)備單體自動(dòng)化及 OEM 產(chǎn)品采用日本的 PLC 居多。 國內(nèi)： PLC 生產(chǎn)廠約 30 家，但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來件組裝或 “ 貼牌 ” 方式生產(chǎn)?，F(xiàn)在，仍常常將 PLC 簡(jiǎn)稱 PC。 傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。此循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)將液壓、氣動(dòng)及電氣控制集一體，運(yùn)用于循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)，完成箱體的運(yùn)輸。 西門子 PLC 行業(yè)是一個(gè)控制行業(yè)，雖然我國在 PLC 生產(chǎn)方面非常弱，但在PLC 應(yīng)用方面，我國是很活躍的，近年來每年約新投入 10 萬臺(tái)套 PLC 產(chǎn)品，年銷售額 30 億人民幣，應(yīng)用的行業(yè)也很廣泛，涉及到汽車、糧食加工、化學(xué) /制藥、金屬 /礦山、紙漿 /造紙等行業(yè)，與國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門都密切相關(guān)。論文最后以 PLC 仿真實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)西門子 PLC 編程的主要邏輯運(yùn)算進(jìn)行了詳細(xì)的討論，并且給出了優(yōu)化的算法選擇，解決了西門子 PLC 編程中存在的不足。論文首先簡(jiǎn)單回顧了電氣控制與可編程控制器的歷史、發(fā)展以及應(yīng)用，然后詳細(xì)介紹了西門子 PLC 編程的原理，包括西門子 PLC 編程的行為描述和機(jī)制原理。但這個(gè)結(jié)果在全部程序未被執(zhí)行完畢之前 不會(huì)送到輸出端子上。 PLC 在運(yùn)行程序時(shí)所需的輸入信號(hào)不是現(xiàn)時(shí)取輸入端子上的信息，而是取輸入映像寄存器中的信息。然后再從頭開始執(zhí)行，并周而復(fù)始地重復(fù)，直到停機(jī)或從運(yùn)行切換到停止工作狀態(tài)。 二、 課題研究的主要內(nèi)容： 此次設(shè)計(jì)是將液壓、氣動(dòng)及電氣控制集一體，運(yùn)用于循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)，完成箱體的運(yùn)輸。 四、主要參考文獻(xiàn)： （ 1）廖常初 .S7300/400 PLC應(yīng)用技術(shù) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2020；（ 2）徐德、孫同景編著 .可編程控制器（ PLC）應(yīng)用技術(shù) [M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社 2020；（ 3）王永華主編 .現(xiàn)代電器控制及 PLC應(yīng)用技術(shù) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2020；（ 4）周萬珍、高鴻斌編著 .PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社 2020:；（ 5）求是科技編著 .PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程 實(shí)踐 [M].北京：人民郵電出版社 2020；（ 6）劉鍇、周海主編 .深入淺出西門子 S7300PLC[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社 2020；（ 7）鄭鳳翼、鄭丹丹、趙春江編著 .圖解 PLC 控制系統(tǒng)梯形圖和語句表 [M].北京：人民郵電出版社 2020；（ 8）齊從謙、王士蘭編 .PLC 技術(shù)及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2020；（ 9）耿文學(xué)主編 .可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)手冊(cè) [M].科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 1996；（ 10）嚴(yán)盈富編著 .觸摸屏與 PLC入門 [M].人民郵電出版社 2020. 學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日 系 主 任（簽名） 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目 一、 選題的背景和意義： 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 30年來，可編程控制器從無到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、及集散控制等各種任務(wù)的跨越。 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 系 別： 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 班 號(hào)： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 生 學(xué) 號(hào)： 設(shè)計(jì)（論文）題目： 循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師： 設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn)： 起 迄 日 期： [本頁適用于畢業(yè)設(shè)計(jì) ] 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 專業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班級(jí) 數(shù)控 105 姓名 馬逍遙 一、課題名稱： 循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、主要技術(shù)指標(biāo)： （ 1）一個(gè)箱體單元重 1000Kg；（ 2）箱體單元最大長(zhǎng)度 1650mm；（ 3）提升裝置提升速度 5~10cm/s；（ 4）推箱裝置推箱速度 8~15cm/s；（ 5）氣缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度20`30cm/s 三、工作內(nèi)容和要求： 、系統(tǒng)工作流程要求進(jìn)行控制系統(tǒng)工況分析和方案設(shè)計(jì)； PLC等控制系統(tǒng)硬件選型； 作要求進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)編制 PLC控制程序； 。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。其中電氣控制及 PLC可編程控制器進(jìn)行整個(gè)工作流程的控制，包括液壓缸的伸縮、汽缸的伸縮、電磁溢流閥的開啟與關(guān)閉及裝箱動(dòng)作與退箱動(dòng)作。我們把 PLC這種執(zhí)行程序的方式稱為掃描工作方式。在本工作周期內(nèi)這個(gè)采樣結(jié)果的內(nèi)容不會(huì)改變，只有到下一個(gè)掃描周期輸入采樣階段才被刷新。 在執(zhí)行到 END指令，即執(zhí)行完用戶所有程序后， PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容送到輸出鎖存器中進(jìn)行輸出，驅(qū)動(dòng)用戶設(shè)備。其次從西門子 PLC 編程的系統(tǒng)學(xué)特征出發(fā)，討論它具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，通用性強(qiáng)，使用方便等特征。論文實(shí)現(xiàn)了實(shí)際循環(huán)輸運(yùn)機(jī)構(gòu)問題的求解和仿真。其所占的產(chǎn)值比例日益增大，其在工業(yè)自動(dòng) 化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。其中電氣控制及 PLC 可編程控制器進(jìn)行整個(gè)工作流程的控制，包括液壓缸的伸縮、汽缸的伸縮、電 磁溢流閥的開啟與關(guān)閉及裝箱動(dòng)作與退箱動(dòng)作。 1968 年美國 GM(通用汽車 )公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 5 基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置 ，使得電氣控制功能實(shí)現(xiàn)的程序化，這就是第一代可編程序控制器，英文名字叫 Programmable Controller(PC)。 上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為 30～ 40%。 在我國，一般按 I/O 點(diǎn)數(shù)將 PLC 分為以下級(jí)別 (但不絕對(duì)，國外分類有些區(qū)別 )：微型： 32 I/O ，小型： 256 I/O，中型： 1024 I/O ，大型： 4096 I/O ，巨型：8192 I/O。歐美 PLC 在網(wǎng)絡(luò)和軟件方面具有優(yōu)勢(shì)，而日本 PLC 在靈活性和價(jià)位方面占優(yōu)勢(shì)。 網(wǎng)絡(luò)通訊能力大大加強(qiáng) :PLC 廠家在原來 CPU 模板上提供物理層RS232/422/485 接口的基礎(chǔ)上，逐漸增加了各種通訊接口，而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。開放是發(fā)展的趨勢(shì)，這已被各廠商所認(rèn)識(shí)，形成了長(zhǎng)時(shí)期妥協(xié)與競(jìng)爭(zhēng)的過程，并且這一過程還在繼續(xù)。這是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標(biāo)準(zhǔn)化文件。 OPC 與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的結(jié)合，是未來控制系統(tǒng)向 FCS 技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。以太網(wǎng)應(yīng)用非常廣泛，與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)相比，其成本非常低，為此，人們致力于將以太網(wǎng)引進(jìn)控制領(lǐng)域。 下面我們比較一下 PLC 與其他幾種控制系統(tǒng)的異同點(diǎn)。 2) 工作方式不同 繼電接觸器控制系統(tǒng)用實(shí)際硬件電路實(shí)現(xiàn)，按并行方式工作，只要形成電流通路，幾個(gè)電器的動(dòng)作就可能同時(shí)實(shí)現(xiàn)。有的部件（如存儲(chǔ)器）在二者中通用。然后再從頭開始執(zhí)行，并周而復(fù)始地重復(fù)，直到停機(jī)或從運(yùn)行切換到停止工作狀態(tài)。 3）不同廠家的 PLC 有相同的 工作原理，類似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，質(zhì)量有保證，編程軟件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。也就是說單片機(jī)適合于研發(fā)， PLC 適合于應(yīng)用！ 綜上控制系統(tǒng)的比較，再結(jié)合本課題的設(shè)計(jì)要求，可以看出， PLC 編程控制常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 9 是本課題的最佳控制系統(tǒng)設(shè) 計(jì)方法選擇。 最后，通過本次畢設(shè)設(shè)計(jì)可以為將來從事 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 類的工作 打下一定的實(shí)踐基礎(chǔ) 。 （ 2）確定輸入／輸出設(shè)備 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備（如：按紐、位置開關(guān)、行程開關(guān)及各種傳感器等）和輸出設(shè)備（如：接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈及其它執(zhí)行器等），從而確定與 PLC 有關(guān)的輸入 /輸出設(shè)備，以確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)。聯(lián)機(jī)調(diào)試過程應(yīng)循序漸進(jìn)，從 PLC 只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實(shí)際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行，如果工作正常、程序不需要修改，應(yīng)將程序固化到 EPROM 中，以防程序丟失。 2．全面考慮 PLC 硬件的結(jié)構(gòu)形式、性能、 經(jīng)濟(jì)性和維護(hù)等要求 任何 硬件 的 選型 ， 除去考慮它的結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式外， 還應(yīng)該綜合考慮 硬件 本身及整個(gè) 系統(tǒng) 的 控制 性要求、經(jīng)濟(jì)性要求、使用要求等才能確定。 4．使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 設(shè)計(jì)時(shí) 硬件 應(yīng)盡量使用標(biāo)準(zhǔn) 和規(guī)范，這有利于 系統(tǒng)中硬件的連接和數(shù)據(jù)的傳送 ，同時(shí)也可減少設(shè)計(jì)工作量、節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，對(duì)于國家標(biāo)準(zhǔn)或部門規(guī)范，一般都要嚴(yán)格遵守和執(zhí)行。系統(tǒng)流程由以下四部分組成： （ 1）將 V 號(hào)位負(fù)載運(yùn)至 III 號(hào)位 首先判斷 III 號(hào)位有無箱體，如有則不能動(dòng)作，如無 則按照以下流程工作： 液壓缸 空載伸出到位→鎖緊氣缸 、 伸出到位→液壓缸 帶載收縮到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位→液壓缸 空載伸出到位→鎖緊氣缸 、 伸出到位→定位氣缸 、 收縮到位→液壓缸 帶載收縮到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位 （ 2）將 III 號(hào)位負(fù)載運(yùn)至 I 號(hào)位 首先判斷 I 號(hào)位有無箱體，如有則不能動(dòng)作，如無則按照以下流程工作： 鎖緊氣缸 、 伸出到位→定位氣缸 、 42 收縮到位→ 液壓缸 帶載伸出到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位→液壓缸 空載收縮到位→鎖緊氣缸 、 伸出到位→定位氣缸 、 收縮到位→液壓缸 帶載伸出到位→定位氣缸 、 伸出到位→鎖緊氣缸 、 收縮到位→液壓缸 空載收縮到位 （ 3）將 I 號(hào)位負(fù)載運(yùn)至 II 號(hào)位 首先判斷 II 號(hào)位有無箱體，如有則不能動(dòng)作，如無則按照以下流程工作： 液壓缸 1 帶載收縮到位→定位氣缸 、 伸出到位 （ 4）將 II 號(hào)位負(fù)載運(yùn)至 IV 號(hào)位 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 15 首先判斷 IV 號(hào)位有